{"id":44490,"date":"2026-10-22T07:11:07","date_gmt":"2026-10-22T05:11:07","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=44490"},"modified":"2026-10-09T10:13:42","modified_gmt":"2026-10-09T08:13:42","slug":"schneller-poroeser-smarter-innovationen-fuer-die-additive-fertigung-vom-fraunhofer-ilt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=44490","title":{"rendered":"Schneller, por\u00f6ser, smarter: Innovationen f\u00fcr die additive Fertigung vom Fraunhofer ILT"},"content":{"rendered":"
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Was, wenn additive Fertigung der Wasserstoffwirtschaft komplexe Bauteile ma\u00dfschneidert? Wie l\u00e4sst sich Pulver so schnell an- und ausschalten wie ein Lichtschalter? Woher wei\u00df ein Werkzeug selbstst\u00e4ndig, wie stark es gerade belastet wird? Auf der Formnext vom 17. bis 20. November 2026 in Frankfurt am Main zeigt das Fraunhofer ILT am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand D31 in Halle 11.0 drei intelligente Antworten, die die additive Fertigung ein gutes St\u00fcck wirtschaftlicher machen.<\/b><\/p>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Ob Filterstruktur, Pulverschalter oder Sensor: Was bislang ein separates Bauteil, eine externe Baugruppe oder ein zus\u00e4tzlicher Fertigungsschritt war, wandert zunehmend direkt in die additiven Prozesse oder die gefertigte Struktur. Diesen Ansatz verfolgt das Fraunhofer Institut f\u00fcr Lasertechnik ILT konsequent weiter.<\/p>\n

\u00bbWir denken additive Fertigung nicht nur vom Bauteil, sondern von der Prozesskette aus. Wo immer sich ein zus\u00e4tzliches Bauteil, ein Fertigungsschritt oder eine Wartungsaufgabe einsparen l\u00e4sst, setzen wir mit unseren Verfahren an\u00ab, sagt Dr. Tim Lantzsch, Abteilungsleiter Laser Powder Bed Fusion (LPBF) am Fraunhofer ILT. \u00bbZiel ist es, AM wirtschaftlicher und damit wettbewerbsf\u00e4higer zu machen. Mit Erfolg!\u00ab<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n

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Pulver an, Pulver aus: Schalten in Millisekunden<\/h4>\n

Metallpulver ist einer der gr\u00f6\u00dften Kostentreiber beim Laserauftragschwei\u00dfen (LMD). Ein erheblicher Teil davon str\u00f6mt bislang ungenutzt durch die Anlage, etwa wenn der Laser bei komplexer Bahnplanung kurz pausiert, das Pulver aber weiterl\u00e4uft. Die Folgen: teurer Pulververlust, verschmutzte Bauteile und Handhabungssysteme sowie Risiken f\u00fcr Anlagenkomponenten und Arbeitssicherheit.<\/p>\n

Bisherige L\u00f6sungen schalten das Pulver mechanisch, mit Schaltzeiten von \u00fcber einer Sekunde und Verschlei\u00df an den bewegten Teilen. F\u00fcr hochdynamische LMD- und EHLA-Prozesse mit h\u00e4ufigem, kurzem Schalten ist das zu langsam und unwirtschaftlich.<\/p>\n

Der am Fraunhofer ILT entwickelte Fluidic Powder Switch schaltet stattdessen direkt an der D\u00fcse, dort wo das Pulver den Prozess erreicht. Grundlage ist das Venturi-Prinzip: Ein Steuergasstrom erzeugt in einer Querschnittsverengung einen Unterdruck und saugt das Pulver in einen Auffangbeh\u00e4lter ab, statt es in die Prozesszone zu leiten. Da sich keine mechanisch bewegten Teile im Pulverpfad befinden, arbeitet das patentierte System nahezu verschlei\u00df- und wartungsfrei. Neben dem reinen Ein- und Ausschalten erlaubt es auch den Wechsel zwischen mehreren Materialien sowie eine stufenweise Einstellung des Pulvermassenstroms.<\/p>\n

Der wirtschaftliche Hebel ist betr\u00e4chtlich: Die Schaltzeit sinkt gegen\u00fcber mechanischen Systemen um mehr als eine Gr\u00f6\u00dfenordnung. Die Betriebskosten des Steuergases liegen dabei um mehr als drei Gr\u00f6\u00dfenordnungen unter den Materialkosten des eingesparten Pulvers.<\/p>\n

\u00bbJedes Gramm Pulver, das nicht ungenutzt durch die Anlage str\u00f6mt, spart Kosten, sch\u00fctzt das Bauteil und schont Ressourcen\u00ab, erkl\u00e4rt Viktor Glushych, Gruppenleiter Beschichtung LMD und W\u00e4rmebehandlung am Fraunhofer ILT. Glushych hat den innovativen Fluidic Powder Switch ma\u00dfgeblich mitentwickelt. \u00bbBesonders freut uns, dass der Schalter nicht nur im Labor funktioniert, sondern bei ersten Kunden bereits im Serienbetrieb l\u00e4uft. Genau das war unser Anspruch: eine industrietaugliche, robuste und wirtschaftliche L\u00f6sung.\u00ab<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n

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Por\u00f6se Strukturen nach Ma\u00df<\/h4>\n

Permeabilit\u00e4t in Metallbauteilen wird bislang meist \u00fcber separat gefertigte Metallsch\u00e4ume, Gewebe oder gesinterte Filter erreicht, die anschlie\u00dfend gef\u00fcgt werden m\u00fcssen. Das kostet Zeit, schr\u00e4nkt die Designfreiheit ein und erh\u00f6ht an jeder F\u00fcgestelle den thermischen und elektrischen Widerstand.<\/p>\n

Am Fraunhofer ILT nutzen Forschende das Laser Powder Bed Fusion (PBF-LB\/M), um kontrollierte Porosit\u00e4t gezielt einzustellen, statt sie zu vermeiden. Dichte und permeable Zonen entstehen so in einem einzigen, monolithischen Bauteil, mit scharfen oder graduellen \u00dcberg\u00e4ngen, ganz ohne Nachbearbeitung.<\/p>\n

Im Projekt LPBFCells, gef\u00f6rdert vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie (BMWE), fertigt das Fraunhofer ILT so die por\u00f6se Transportschicht (PTL) einer Elektrolysezelle in einem einzigen Bauteil statt aus gestapelten Sinterschichten: mit niedrigeren Kontaktwiderst\u00e4nden, integrierter Flow-Field- und St\u00fctzstruktur und deutlich schnellerer Iteration neuer Zellgeometrien. Als Demonstrator zeigt das Fraunhofer ILT auf der Formnext 2026 eine Elektrolysezelle mit graduierter PTL aus reinem Titan.<\/p>\n

\u00bbIndem wir Porosit\u00e4t als Designmerkmal begreifen, lassen sich dichte und permeable Strukturen gezielt auf die Funktion des Bauteils zuschneiden\u00ab, sagt Alexander Neuke, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer ILT. \u00bbDas ist vor allem interessant f\u00fcr Wasserstoffanwendungen wie Elektrolyseure oder Brennstoffzellen, wo unterschiedliche Porosit\u00e4ten \u00fcber die Bauteildicke gebraucht werden. Aber auch f\u00fcr Filter oder Turbomaschinen sehe ich gro\u00dfes Potenzial.\u00ab<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n

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Bauteile, die von sich selbst erz\u00e4hlen<\/h4>\n

Additive Fertigung entsteht Schicht f\u00fcr Schicht, wodurch auch Bereiche zug\u00e4nglich werden, die bei einem fertigen Bauteil nicht erreichbar sind. Das nutzt Dr. Samuel Fink, Gruppenleiter D\u00fcnnschichtverfahren am Fraunhofer ILT. Er bringt Sensoren direkt in LPBF-Bauteile ein, etwa gedruckte Dehnungsmessstreifen. Die Sensorlagen entstehen per Inkjet, Aerosol-Jet oder Tampondruck; sie lassen sich w\u00e4hrend oder nach dem Aufbau aufbringen und passgenau platzieren. Die so gefertigten smarten Bauteile liefern beispielsweise Echtzeit-Daten zu Last, Verformung oder beginnender Rissbildung.<\/p>\n

Auf der Formnext zeigt das Institut dazu einen funktionalen Demonstrator: einen Schraubenschl\u00fcssel mit integriertem, in-situ gedrucktem Dehnungsmessstreifen. Unter Last liefert der eingebettete Sensor in Echtzeit Daten zu Verformung und Spannungsverteilung direkt im Bauteil, gesch\u00fctzt vor mechanischem Abrieb und thermischer Belastung. Das er\u00f6ffnet Zustands\u00fcberwachung, vorausschauende Wartung und mehr Betriebssicherheit f\u00fcr sicherheitskritische Anwendungen, bei gleichzeitig geringerer Systemkomplexit\u00e4t, da externe Verkabelung und Messstellen entfallen.<\/p>\n

\u00bbAlle suchen additive Sensoren, doch es fehlt bislang an robusten, effizienten Prozessen und passenden Materialien\u00ab, erkl\u00e4rt Samuel Fink. \u00bbMit dem Smart Wrench zeigen wir, was bereits m\u00f6glich ist: Die Sensorik liefert genau dort Daten, wo sie im Bauteil am meisten z\u00e4hlen. Das ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu wirklich seriennahen additiven Sensorl\u00f6sungen.\u00ab<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n

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Besuchen Sie das Fraunhofer ILT-Team vom 17. bis 20. November 2026<\/b> auf der Formnext in Frankfurt am Main, am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand D31 in Halle 11.0<\/b>, und erfahren Sie mehr \u00fcber diese und weitere smarte L\u00f6sungen f\u00fcr die additive Fertigung.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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